




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
物理化學
3-1Covalencebond 2011-11- 復旦大學化學 物理化學TheAtomandtheMolecule.April1916.J.Am.Chem.Soc.,38,2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-1CovalencebondCovalentandIonicContourmapsofthemolecularchargedistributionsofN2andLiFattheirequilibriuminternuclearseparations2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-1CovalencebondTheHamiltonianofH2??1?
?1?2
?2
?2?1
1?1?1
+1
(R,r)
Eψ(R,r) ψ a
12 TheTheunderlyingphysicallawsnecessaryforthemathematicaltheoryof…thewholeofchemistryarethuscompleyknown,andthedifficultyisonlythattheexactapplicationoftheselawsleadstoequationsmuchtoocomplicatedtobesoluble.2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-1Covalencebond??1?
?1?2
?2
?2?1
1?1?1
+1
(R,r)
Eψ(R,r)
B.O.
a
12112
r
?? ??2 12
??2??2
?
?
?
+
?ψ(r)?
E(R)ψ(r)2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-1Covalencebond?? ??2 12
??2??2
?
?
?
+
?ψ(r)?
E(R)ψ(r)Separate??1?2?1?1
??(r)
2 2
?2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-1Covalencebond?? ??2 12
??2??2
?
?
?
+
?ψ(r)?
E(R)ψ(r)
ψ1=ψa(1)ψbψ2=ψa(2)ψb物理化學
3-1CovalencebondEE=∫*Hψd?∫ψ*ψd=∫(C1ψ)?∫(C11+C dτ =∫ψiψjdτS11=S22=S=H11=HHij =∫ψi?ψjdτH12=H21E(C2E(C2+C2+2CC12 )=C2H1+C2H2+2CC ?E=E(C +C1 )=C1+C ?E=E(C2C1S12)C2H222011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-1Covalencebond?E=
(H11
?E)C1+(H12
?ES12)C2=
?E=
(H12
?ES12
+(H22?E)C2=
H11?HH11?H12?ESH12?ESH22?= =H
+H
=H
?H 1
S12
1
S122+2S2+2S
ψ1+ψ
ψII
ψ1?ψ2?2S2?2S物理化學
3-1Covalencebond
=∫ψ
=∫∫
1dτ2
S?= ?1+S?=?
R2?23?3?
(2)??a
Q 1??1??2?R?e=∫∫?a(1)?b(2)[?a(1)+?b(2)+?Q 1??1??2?R?e=EH+EH+H
=∫ψ1?ψ2dτ=∫∫?a(1)?b(2)??a(2)?b(1)dτ1dτ=∫∫?a(1)?b(2)[?
a(2)
?b(1)
?ab(1,2)]?a(2)?b(1)dτ1dτS=E+2S=E+
A?? A?? 2R???3?eSE+EI=EI=H11+H1+=2H+Q+1+SE=H11?H1?=2H+Q?1?S2011-11- 復旦大學化學 EI=HEI=H+H1+=2H+Q+1+S
3-1Covalencebondrr0=0.87De=E=H11?H1?=2H+Q?1?SShoujingr0=0.74物理化學 3-1Covalencebond物理化學
3-1CovalencebondDe=r0=0.742r0=0.742De =4.741960 采用50個變分參數(shù),應用計算機的結(jié)2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-1CovalencebondElectronicρ2
22?22? b
(2
?a
(2
(1)2dτ11 [?2(2)+?2(2)+11
(2) 222222
ψ1,22dτ
abab22
?
2?? S1 S1
?2?22??
1S
abρ經(jīng)
=?
+?ab2011-11- 復旦大學化學 ab物理化學
Covalencebond ?
]>aS1經(jīng) aS1 ?
?1]<aSS1經(jīng)aSS1
TheNatureoftheCovalentBond2011-11- 復旦大學化學 物理化學
CovalencebondAcontourmapoftheelectrondensitydistribution(orthemolecularchargedistribution)forH2inanecontainingthenuclei.Alsoshownisaprofileofthedensitydistributionalongtheinternuclearaxis.Theinternuclearseparationis1.4au.Thevaluesofthecontoursincreaseinmagnitudefromtheoutermostoneinwardstowardsthenuclei.Thevaluesofthecontoursinthisandallsucceedingdiagramsaregiveninau;1au=e/ao3=6.749e/?3.2011-11- 復旦大學化學 物理化學
CovalencebondAseriesofelectrondensitycontourmapsillustratingthechangesintheelectronchargedistributionduringtheapproachoftwoHatomstoformH2.TheinternucleardistanceRinunitsofauisindicatedbeneatheach2011-11- 復旦大學化學 物理化學
Covalencebond distribution(molecularminusatomic)fortheapproachoftwoHatoms.Thesemapsindicatethechangesintheatomicdensitiescausedbytheformationofamolecule.2011-11- 復旦大學化學 物理化學
CovalencebondThespinof
(1,2)
2+η44=()α(22+2+2+
ψ1+ψ
=?a(1)?b(2)+?a(2)?b
'α)()α(2)β ?ψ
?(1)?(2)??(2)?
122?122?2?
η2=β(1)β2011-11- 復旦大學化學 a物理化學a
Covalencebond2+22+2S
(1)?b
(2)
?a(2)?b
(1)][α(1)
(
?α(2)
(1)]=(1=
(1)?b
(
??
(2)?b
(1)][α(1)
(
+α(2)
(1)2?2S2?2S=
(2)?
(2)?b
(1)α2?2S12a=2?2S12a=
(2
??
(2)?b
(1)
(2aa12?2S12?2Sab物理化學
2011-11- 復旦大學化學 物理化學
CovalencebondSummaryofValenceBondTheoryandItsThesetwoelectronsmusthaveopposite
=
a(1)?
(2)
?a(2)?
(1)
(1)
(2)?
(2)ff
(1)1s133PrincipleofumOverlap:thestrengththebonddependsontheextentofoverlapofthechargecloudsonthetwoatoms.
5fd57zf37z2011-11- 復旦大學化學 物理化學
CovalencebondTheApplicationforSome2 2NNNN2011-11- 復旦大學化學 物理化學
CovalencebondCarryoutalinearvariationcalculationforaparticleofmassminone-dimensionalinfinitepotentialwellofwidthl. ψ1lx
ψ2
l2
astrialComparetheresultwiththeexactstate2011-11- 復旦大學化學 物理化學
MolecularOrbitalMolecularMolecularOrbitalTheHamiltonianforH2+inatomic?
?1?2
?? ??
1???b ??b
?
?1?22a
B.O.11?1
1901–19Americanchemist.OneofthefewrecipientsoftwoNobelprizes.Hispaper“TheNatureoftheChemicalBondandtheStructureofMoleculesandCrystals”wonhimthe1954NobelPrizeinchemistry.Wonthepeaceprizeinb2011-11- 復旦大學化學 π物理化學π
MolecularOrbital?
?1?2?
ψ
=twolimit ?
?1?2?
ψ
e?
=πTheSpatialwavefunctiononeachoftwoHatomsformslinearcombinationsπTheSpatialwavefunctiononeachoftwoHatomsformslinearcombinationsEE∫(C1?a+C2?b?(C1?a+C2?b∫C +C?)2 τE(C2+C2+2CC12 )=C2H +C2H +2CC 2011-11- 復旦大學化學 物理化學
MolecularOrbitalE(C1+E(C1+C2Sab)=C1Haa+C2HabE(C2+C1Sab)=C2Hbb+C1HabE((Haa?E)C1+(Hab?ESab)C2=(Hab?ESab)C1+(Hbb?E)C2=Haa?
Hab
? =Hab
?
Hbb? =
+
=
?
Thenormalized2+2Sab2+2Sab
1?
wavefunctionsψI
?a+
ψII
?a?
2?2011-11-2?物理化學
MolecularOrbital
=Haa
+H
=H
?H? 1?
Sab
1
Sab
=∫
=?1+R?
R2?3
ThewavefunctionsfromtwoHatomsarenotorthogonalandtheoverlapintegralisafunctionoftheinternucleardistance.Haa
=∫
??adτ
=∫?
1?2?? ?
?1
?a
EHJa a
ab
J
11Hab
=∫?
??b
?aa∫
1?2?1?? ?
?
REHSabKβ
2011-11- 復旦大學化學 物理化學
MolecularOrbital =H
+Hab =
+J+
H
H
J1+
1+
1
1 =
+
=α+
≈α+
1+ 1+ =
?
=α?
≈α?1?
1?
DiagramofH2+energy
2PotentialenergysurfaceforH22011-11- 復旦大學化學 物理化學
MolecularOrbital2011-11- 復旦大學化學 物理化學
MolecularOrbitalElectronic
1?2?22 +2
no-
ψI
22+
ρI=ψ
=2
2Sab
+?
+
a?bab12ab122011-11- 復旦大學化學 物理化學
MolecularOrbitalElectronic
1?2?2no-
ab ab2?2?
?a?
ρII
=ψ
2 2?
+?
?
a?b 2011-11- 復旦大學化學 物理化學
MolecularOrbital NatureofCovalence RedistributionofelectrondensityloweringthesystemenergymakesthemoleculestableIntomicattractionorrepulsionisdeterminedbythechangeoftheelectrondensityInabondingortital,thenucleiareattractedtotheaccumulationofelectrondensityintheinternuclearregion.Inanantibondingortital,thenucleiareattractedtoanaccumulationofelectrondensityoutsidetheinternuclearregion ?12+?22?± ?12+?222011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-2MolecularOrbitalOutlineOutlineofMolecular-OrbitalTheHamiltonianofa 2
Zi
1
ZaZH
2
2
2i1
i
a1
ai
j
a abΨψ1ψ2ψMolecularnn
12
Zi1 mn mn
i1
a a
j
ij
1 mZ
1E
b
2
j
2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-2MolecularOrbitaln i12imaZrn1jr2nE12 Z Z1Rab12 j ψ1ψ2ψrij Uri
ψj
ψjdτ
nnnn
jnn
nψn
j nn1ψψdτdτnn
j i
j
i
j
ψ=ψ
???12 ???12 ?m2Z ia= +U(ri)?ψi=Eiψ?1
ZaZb1 n2 2 2
i
ba
j22011-11- 復旦大學化學 2物理化學
3-2MolecularOrbitalBuildingPrincipleinMolecular---by???12?2i∑a=1mrZi+???12?2i∑a=1mrZi+U(r) =Eψi?i
ψψi=∑Cij?jj=1nWhisWhisthe2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-2MolecularOrbital
Zi ???2?i?
?a=1
?
=Eiψ
ψi
∑Cij?jj=1Amouldingmoleculeψ
Ea
Whichkindsofatomicorbitalscanbeused(Haa
?E)Ca+(Hab
?ESab)Cb=
constructthe(Hab
?ESab
+(Hbb?E)Cb=
Haa?
Hab
? =
Haa
?
Hbb
?
Sab=Hab
?
Hbb?
Hab
=
=∫
??bdτ2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-2MolecularOrbitalαa?
β?ES=β?
αb?2S=2E=2
+αb
+4β2[h=[2
?
+4β
?
?αb
)]>abaE αaaba
E
=αb?bE=αa+αb?b
?h)
E1=αa+2=[(αa?αb2
+4
2]>α =α = ?bα物理化學
3-2MolecularOrbital[2OnlyAOsofreasonablesimilarenergiescontributesubstantiallytoagivenMO.(energycloser)[2αa>>
h=2
+4β
?
a?α
zAllorbitalsoftheappropriatesymmetrycontributetoazmolecularorbital ??bzThegreattheoverlap,thegreatthebondstrength(principleofzumxβ=∫?a??bdτ=EbSab+2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-2MolecularOrbital+σ++++±++++m=+++++±++++2011-11- 復旦大學化學 物理化學++π++±
3-2MolecularOrbital+++++m=++++++++++±+++++2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-2MolecularOrbital++++δ++m= ++2011-11- 復旦大學化學 ++物理化學
3-2MolecularOrbitalTheThesymbolofmolecularHomonuclearDiatomic
σ
σσ 2σσ
π2
Heteronuclearatomic 2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomicDiatomicEigenenergyofatomicorbitalHBCNOF2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomicconfiguraioordemagnetisH2σ11/2paramagnetisHσ11diamagnetisHe2σ (σ*)1 11/2paramagnetisHσ (σ*)1 10diamagnetisLi2KKσ21/2paramagnetisLi2KKσ21diamagnetisBe2KKσ (σ*)2 21/2paramagnetisBeKKσ (σ*)2 20diamagnetisBKKσ (σ )2π π2 2 2 21paramagnetisCKKσ (σ )2π π2 2 2 22diamagnetisNKKσ (σ )2π π σ2 2 2 2 23diamagnetisOKKσ (σ )2π π σ π* π*2 2 2 2 2 2 22paramagnetisFKKσ (σ )2π π σ π* π*2 2 2 2 2 2 21diamagnetis2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomic2011-11- 復旦大學化學 物理化學 3-3thestructureofdiatomic物理化學
3-3thestructureofdiatomic 2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomicSymbolSymbolofmolecularTheenergyforagivenmolecularelectronicconfigurationofadiatomicmoleculeisdependentupontheangularmomentumstateofthesysteminsuchthesamewayasinthecaseforatoms.OrbitalOneelectronatommoleculelλOrbitalOneelectronatommoleculelλ l(l+1)l=0(s),1(p),2(d),3(f λ(λ+1)λ=0(σ),1(π),2(δlλlz=mlml=l,l?1,,?λz=mλmλ=λ,?2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomicLLLL L(L+L=0(S),1(P),2(D),3(F (+=L=l1+l2,l1+l2?1,,l1?l2=λ1+λ2,λ1+λ2?1,,λ1?λ2Lz=MLz=MML=∑M=∑ML=L,L?1,,?M= quantumnumberofspinisthesameasthatofJ=L+=+J J(J+ (+J=L+S,L+S?1,,L?=+S,+S?1,? 2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomic2S+1
2S+1 g+++-2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomicFilled111gUnfilledThevalueofangularmomentumischaracterizedbythemolecularorbitaloccupiedbytheunpaired2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomicTheground-stateconfigurationofoxygenmoleculeisπ M M 20000000102011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomicMM10MM102101211SMM102MM1020012103gS3gMM1MM10-200010-01S2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomicSelectruleofelectronicS
g
u
g2011-11- 復旦大學化學 物理化學3-13Writetheelectronicconfigurationsandthecorrespondingmoleculartermsofgroundstatesforfollowingspecies:H222222BNF2H222222BNF222N2H2N2
2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomicComparisonofVB&MOVB?1212 2 21 11 2M 2M a b B.O.Approximation1212 1 rE(R a b 12One ??2?1? ? +U(1)ψi= Trialψ(1)C1?a(1)C2?bC2?b(1)?A(2) ?a+?b ψ1ψ 2+2S 22S ?a??b ψ1ψ 2?2S 22S2011-11- 復旦大學化學 物理化學
3-3thestructureofdiatomicComparisonofVB& 無2011-11- 復旦大學化學 物理化學Orbital?j=∑?j=∑i??=?sp= n+?s?pf= n+[fs+nf]=p n+ 3nSomepropertiesofhybrid2011-11- 復旦大學化學 物理化學2011-11- 復旦大學化學 αl1?αlαl1?αl∫?k?ld∫?k?ldτ=δαk1?αk
?l s ∫?k?ld
=δ
=0=∫
αks
αls
1?αk1?αlαk α1?αk1?αlαk αl1?αk 1?αl
∫
αkαl1?αkαkαl1?αk1?αl(1?α)(1?ααkαlklcoscosθ=2011-11- 復旦大學化學 物理化學SummaryofHybridOrbitals&Their2011-11- 復旦大學化學 yx物理化學yxsp31434?1 s1434
px
1s 314 314?2
s+Cpx
+Cpypy∫?∫?1?2dτ=∫??2τ= =Cpy112323 1s p12323 2011-11- 復旦大學化學 物理化學141?3141
s+Cpx
+Cpy
+Cpz∫?∫??3τ=∫?2?3dτ=?3?3dτCpx=Cpy=Cz=16?3
1s121
px
py pz?4
1s2
px
py pz121612161211612
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 北京市海淀區(qū)2024-2025學年高一(上)期末地理試卷
- 初中語文學科知識培訓
- 2024年特許金融分析師考試疑難試題及答案
- 特許金融分析師考試難點分析與試題及答案
- 小鳥練飛行課件
- 解析特許金融分析師考試的案例分析技巧與試題及答案
- 特許金融分析師復習階段的試題及答案
- 幼兒社會規(guī)范說課
- 【初中歷史】金與南宋的對峙+課件 2024-2025學年統(tǒng)編版七年級歷史下冊
- 投資風險的類別及管理試題及答案
- 浙江省寧波市“十?!?025屆高三下學期3月聯(lián)考英語試卷答案
- 《南海爭端解析》課件
- 服裝數(shù)字化設計技術課件 5-2男西裝款式分析
- 歷史-廣西壯族自治區(qū)考閱評·2025屆(年)2月高三畢業(yè)班聯(lián)合調(diào)研測試試題和答案
- 水聲通信組網(wǎng)技術第二講-水聲信道傳輸特性
- 2025年3月版安全環(huán)境職業(yè)健康法律法規(guī)標準文件清單
- 【源版】中醫(yī)藥健康管理服務規(guī)范
- 蓋板天然氣管道保護方案
- 2025年安徽財貿(mào)職業(yè)學院單招綜合素質(zhì)考試題庫新版
- 2025年安徽電氣工程職業(yè)技術學院單招綜合素質(zhì)考試題庫及答案參考
- 2025年烏蘭察布職業(yè)學院單招職業(yè)傾向性測試題庫及答案1套
評論
0/150
提交評論